一橋大学2014年前期数学第1問(解答・解説)


bは、c+8より大きい素数だから、2+8=10より大きい素数、つまり11以上の素数となり、aは、b+8より大きい素数だから、11+8=19より大きい素数、つまり23以上の素数となります。 下限チェック!
2以外の素数は奇数だから、aもbも奇数となり、a−b−8は偶数の素数、つまり2となり、a=b+10となります。 偶奇性の利用
一般に、2と3以外の素数は6で割ると1か5余ります。 ←(参考)を参照
10を6で割ったときの余りは4だから、bが6で割ると1余る数で、aが6で割ると5余る数のときのみ条件を満たします。
bもcも6で割ると1余る数の場合、b−c−8は6で割ると4余る数となり条件を満たしません。 ←わかりにくければ、具体例(例えば、b=19、c=7の場合など)を考えてみればいいでしょう(以下同じ)。
bが6で割ると1余る数で、cが6で割ると5余る数の場合、b−c−8は6で割り切れる数となり条件を満たしません。
結局、cは2か3のいずれかとなります。
(あ)c=2のとき
b−c−8=b−10は6で割ると3余る数となり、3のみ条件を満たし、b=13となり、a=23となります。
(い)c=3のとき
b−c−8=b−11は6で割ると2余る数となり、2のみ条件を満たし、b=13となり。a=23となります。
以上、(あ)、(い)より、(a,b,c)=(23,13,3)、(23,13,2)となります。
(参考)1から100までの素数の書き出し〜エラトステネスのふるい
2、3、5、7の倍数を消しやすくするため、横に6個ずつ並べます。
100=10×10だから、100の約数のペアのうち大きくないほうは10以下となります。
このことから、1以上100以下の素数を探すためには、10以下の素数の倍数(ただし、素数自身は除きます)を消していけばいいことになります。
まず、1を消します。
次に、2を残し、それ以外の2の倍数を消します。2の倍数は縦方向に消えますね。
次に、3を残し、それ以外の3の倍数を消します。3の倍数も縦方向に消えますね。
次に、5を残り、それ以外の5の倍数を消します。左斜め下方向に消えます。消せなくなったら、右端に移動して同様の作業を行います。
最後に、7を残し、それ以外の7の倍数を消します。右斜め下方向に消えます。消せなくなったら、左端に移動して同様の作業を行います。
残った25個が1以上100以下の素数になります。
  
エラトステネスのふるい




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